La energía de activación (Ea) es la energía mínima necesaria para que una reacción química ocurra y se representa en un perfil de energía. Una mayor Ea implica una velocidad de reacción más lenta. Las reacciones exotérmicas liberan energía cuando los productos son más estables que los reactivos, mientras que las endotérmicas requieren energía cuando los productos son menos estables. La teoría del complejo activado establece que los reactivos forman un estado intermedio de alta energía y corta

2. ENERGÍA DE ACTIVACIÓN
Hemos visto que para que una reacción ocurra, las moléculas de los reactivos deben chocar
entre sí. Esto requiere una energía mínima imprescindible, la cual es necesaria para que se

3. inicie la reacción. Esta mínima energía que se necesita se denomina energía de activación
(Ea).
Si el sistema (formado inicialmente por los reactivos) no tiene una energía superior a la de la
energía de activación, lo único que se tendrá es una mezcla de los reactivos. La reacción
ocurre sólo si se alcanza esta mínima energía. Muchas reacciones ocurren a temperatura
ambiente, es decir, la energía de activación es baja y, por tanto, el calor ganado del entorno
es suficiente para que se inicie. Sin embargo, otras reacciones sólo ocurren al calentar los
reactivos: tienen una energía de activación mayor.
La energía de activación suele representarse en un perfil de energía, es decir, un diagrama
de energía vs el avance de la reacción. Consideremos la siguiente reacción exotérmica:
AB + C
→
A + BC
ΔH°< 0
El perfil de energía sería algo así como el mostrado a continuación:
Este perfil muestra, cualitativamente, los cambios de energía a medida que los reactivos se
transforman en producto. Al inicio de la reacción tenemos las sustancias AB y C (en verde),
los cuales tienen, al inicio, una determinada energía. Para que estas sustancias reaccionen,
deben chocar y formar un complejo activado (llamado también estado de transición),
representado en morado: en él se aprecia que el enlace entre A y B se ha debilitado,
mientras el enlace B-C empieza a formarse. La energía necesaria para alcanzar este
complejo activado es la energía de activación (Ea). Una vez alcanzado este punto, se forman
los productos (denotados en rojo). Observa que los productos se encuentran a una menor
energía que los reactivos: esto quiere decir que los productos son más estables que los
reactivos. Esto se da cuando la reacción es exotérmica.
IMPORTANTE

4. La velocidad de una reacción dependerá de la magnitud de la energía de activación (Ea): una
mayor Ea implica que la reacción es más lenta, ya que los reactivos tienen que ganar más
energía para poder transformarse en productos. En consecuencia, al comparar dos
reacciones: a mayor Ea, menor velocidad.
¿Qué pasaría si tenemos una reacción endotérmica? El perfil de reacción sería similar al
anterior, pero con la diferencia de la posición de los productos con respecto a los reactivos:
en una reacción endotérmica, los productos son menos estables que los reactivos (por ello se
requiere calor) y se encontrarán más arriba en el perfil. A continuación un ejemplo:
Del diagrama, podemos deducir que el perfil mostrado es para la siguiente reacción:
DE + F
→
D + EF
Asimismo, observamos que los productos (en rojo) están a una energía mayor que los
productos. Por tanto la reacción es endotérmica (ΔH°>0).
Observaciones
Recuerda que el signo de ΔH° no interviene en la magnitud de la energía de
activación: sólo afecta la posición relativa de los productos con respecto a los
reactivos en el perfil de energía.
Ten en cuenta que los perfiles de energía son cualitativos: no es necesario
indicar valores, pero sí tener clara la posición relativa de los reactivos y
productos en el mismo.

5. Ejemplo 2.3. Analiza los siguientes perfiles de energía para las reacciones
“a” y “b”:
¿Qué podrías decir sobre las reacciones “a” y “b”: son exotérmicas o
endotérmicas?
¿Qué reacción es más rápida: “a” o “b”?
Para saber si las reacciones son endotérmicas o exotérmicas debemos fijarnos en la posición
de los productos con respecto a los reactivos: en ambos casos, el final de la curva indica la
posición de los productos, y en ambos casos, éstos están a menor energía que los reactivos.
Por tanto, ambas reacciones son exotérmicas.
Para saber cuál reacción es más rápida, debemos comparar la energía de activación. En el
caso de la reacción “a”, está dada por E1. En el caso de la reacción “b”, está dada por E3. Se
puede apreciar que E1 es menor que E3, por tanto, la reacción “a” tiene una energía de
activación menor y, consecuentemente, es más rápida.
Otro tema
En la mayor parte de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el
sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse la definición de
reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o
producto.
En todas las reacciones químicas ocurren cambios de energía, es decir; se
puede absorber o liberar energía en forma de calor, luz, energía eléctrica,
etcétera.
Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una
reacción química pueden considerarse un sistema cerrado que intercambia
energía con su entorno. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a

6. su entorno, mientras que un proceso endotérmico solamente puede ocurrir
cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona.
La manera de expresar esto en el lenguaje de las reacciones químicas es
mediante el símbolo DH (cambio de entalpía), que precedido de un signo
negativo (-DH) indica que la energía es liberada; otra forma de expresar lo
mismo es DH < O, esto es, que DH es menor que cero. Si en la reacción se
absorbe energía, se antepone un signo + (+DH) o bien en su forma
equivalente DH > O (DH es mayor que cero). Por ejemplo:
Mg (s) + O2 (g)
MgO (s); H < 0
Hg (s) + O2 (g)
HgO (s); H < 0
Todo esto se puede resumir en este cuadro:
El símbolo H representa la entalpía del sistema y es una función con propiedades
semejantes a la energía interna (U).
Un ejemplo de una reacción exotérmica es la combustión del gas natural:
CH4(g) + 2 O2(g)
CO2(g) + 2H2O(l); H < 0
Se obtienen unas 13 300 calorías por cada gramo de metano (CH4)
quemado.
Una reacción exotérmica es la producción del ozono (O3). Esta reacción ocurre en
las capas altas de la atmósfera, donde las radiaciones ultravioleta proveen la
energía del Sol. También ocurre cerca de descargas eléctricas (cuando se
producen tormentas eléctricas):
3 O2 + ENERGÍA
2 O3 ; H > 0
El olor del ozono se puede reconocer aun en pequeñas cantidades, por ejemplo:
cuando un tren eléctrico de juguete está en operación y saltan chispas. Es un olor
irritante.

7. Teoría del complejo activado
Según esta teoría, al aproximarse los reactantes se produce la formación de un estado
intermedio de alta energía y corta duración que se denomina “complejo activado”. La
energía de activación es la energía que se necesita suministrar a los reactantes para que
se forme el complejo activado.
Cuanto mayor sea la energía de activación, en general, menor será la velocidad de la
reacción.
De acuerdo al cambio neto de energía, es decir, la diferencia entre la energía de los
productos y de los reactantes, las reacciones se clasifican en endergónicas si se requiere
energía, y exergónicas si se libera. Cuando la energía se manifiesta como calor, las
reacciones se denominarán endotérmicas y exotérmicas respectivamente.
Diagrama de energía para reacciones con energía de activación
Reacción exotérmica con energía de activación:

8. ∆E<0
La energía liberada corresponde a la diferencia de energía entre los productos y los
reactantes. Como la energía de los productos es menor a la energía de los reactantes, se
libera energía en el proceso.
Reacción endotérmica con energía de activación:
∆E>0
La energía necesaria para que ocurra el cambio corresponde a la diferencia de energía
entre los productos y los reactantes. Como la energía de los productos es mayor a la
energía de los reactantes, se requiere energía para el proceso.